文档介绍：2016-9-1512016-9- 循环过程循环过程一、循环过程的定义oPVca2V1V吸Q放Q1Abd2A系统(工作物质)从某一状态出发,经过一系列状态变化过程,又回到初始状态的整个过程。放吸QQ?21AA??净A?二、正循环和逆循环净A放Q吸Q高温热源T1低温热源T2正循环(热机)0?净A热机效率:吸净QA??吸放QQ??1逆循环(制冷机)0?净A制冷系数:AQ吸??吸放吸QQQ??2016-9-153三、卡诺循环三、卡诺循环卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环oPV等温线43212T绝热线1T12112lnVVRTMQ??34234lnVVRTMQ??吸放QQ||1???1234||1QQ??121TT???132121?????VTVT142111?????VTVT212TTT???2016-9-154热力学第一定律是包括热现象在内的能量守恒与转换定热力学第一定律是包括热现象在内的能量守恒与转换定律,任何热力学过程都必须满足热力学第一定律,但是满足律,任何热力学过程都必须满足热力学第一定律,但是满足热力学第一定律的过程能否会自然地发生,这正是热力学第热力学第一定律的过程能否会自然地发生,这正是热力学第二定律所要回答的问题。热力学第二定律是解决与热现象有二定律所要回答的问题。热力学第二定律是解决与热现象有关的过程进行方向的定律。关的过程进行方向的定律。 热力学第二定律吸放吸QQQA????1?放Q??0?放Q工作物质只从高温热源吸收热量,并全部转变为有用的机械功,而工作物质本身经历一个循环又回到原来的状态。1??A低温热源T2高温热源T1Q吸Q放工作物质过程能否进行呢?2016-9-155如果工作物质不是进行循环过程,而是进行某个单一过程,那么是可以把从单一热源吸取的热量全部转化为功的。一、(1)内容不可能制造出这样的一种循环动作的热机,只从单一热源吸取热量,使之完全转变为有用的功,而其它物体不发生任何变化。(2)注意二点①“循环动作”几个字:②“其它物体不发生任何变化”这个条件是必不可少的。/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /////AQ等温膨胀恒温热源T不变ΔE=0Q = A2016-9-156它违背了热力学第二定律的开尔文表述。(3)第二类永动机从一个热源吸热并将热全部转化为功的热机。②借助于某种循环动作的机器,使热量间接地从低温物体传向高温物体,而外界不发生任何变化,同样是不可能的。(1)内容:热量不能自动地从低温物体传向高温物体(2)注意“自动”二字①热量直接从低温物体传向高温物体是不可能的。第二类永动机不可能制成其原因A低温热源T2高温热源T1Q放Q吸工作物质2016-9-157如果能使系统由B状态沿相反方向经过与原来完全一样的中间状态回到A状态,系统与外界依次复原,则过程P(即A→B)称为可逆过程。二、,或虽然能回到状态A,但系统与外界不可能依次复原,则过程P称为不可逆过程。AB过程P一系统从某一状态A经过程P,到达另一状态B,A低温热源T2高温热源T1Q吸Q放工作物质A低温热源T2高温热源T1Q放Q吸工作物质(A → B)-9- B气体绝热自由膨胀自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行三、(1)功热转换:自然过程总是沿着使大量分子的运动从有序状态向无序状态的方向进行。(2)气体的绝热自由膨胀::2016-9-159是指出左边是哪个或哪几个分子,右边是哪个或哪几个分子。四、热力学第二定律的统计意义AB真空微观状态:宏观状态:是指出左边有几个分子,右边有几个分子。dab热力学概率Ωabcd对应于微观状态数最多的宏观状态就是系统在一定宏观条件下的平衡态。2016-9-1510在孤立系统中,自然过程总是沿着使系统的热力学概率增大的方向进行。(1)对孤立系统,在一定条件下的平衡态对应于Ω为最大值的宏观态;(2)如果系统最初所处的宏观状态的微观状态数Ω不是最大值,那就是非平衡态。系统将随着时间的延续向Ω增大的宏观状态过度,最后达到Ω为最大值的宏观平衡状态。结论:例如:(1)热传递: 以上可知,一切实际过程都是不可逆的。但对应每一个不可逆过程都有特定的判别标准。判别方向和限度的标准温度(2)气体扩散: 判别方向和限度的标准密度能否找到一个共同的标准